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Java 反射機制動態調用方法完整指南：靜態/非靜態、公有/私有

編輯：Java 程式設計入門

前言

Java 反射允許運行時動態獲取類信息並調用方法，打破了編譯期綁定的限制。本文通過實例演示如何使用反射調用 Math.sin()（靜態方法）和 String.equals()（非靜態方法），並解析核心 API 與常見坑點。

核心 API 速查

類/方法	用途
`Class.forName("全限定名")`	加載類對象
`clazz.getDeclaredMethod(name, paramTypes)`	獲取聲明的方法（含 private）
`clazz.getMethod(name, paramTypes)`	獲取 public 方法（含繼承）
`method.invoke(obj, args)`	調用方法，靜態方法 obj 為 null
`method.setAccessible(true)`	暴力反射，繞過訪問修飾符檢查

完整代碼示例

import java.lang.reflect.Method;

public class DynamicInvocationDemo {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // ========== 1. 調用靜態方法：Math.sin(double) ==========
            System.out.println("=== 調用 Math.sin() 靜態方法 ===");
            
            // 獲取 Method 對象：參數類型用 Double.TYPE 表示 double 基本類型
            Method sinMethod = Math.class.getDeclaredMethod("sin", double.class);
            
            // 靜態方法調用：第一個參數傳 null（無實例）
            Double result = (Double) sinMethod.invoke(null, 1.0); // 也可傳 1，自動裝箱
            System.out.printf("sin(1.0) = %.4f%n", result); // 輸出: 0.8415
            
            // ========== 2. 調用非靜態方法：String.equals(Object) ==========
            System.out.println("\n=== 調用 String.equals() 實例方法 ===");
            
            Method equalsMethod = String.class.getDeclaredMethod("equals", Object.class);
            
            String target = "明日科技";
            String instance = new String("明日科技"); // 新對象，非字面量
            
            // 非靜態方法調用：第一個參數為調用實例
            Boolean equal = (Boolean) equalsMethod.invoke(instance, target);
            System.out.println("字符串比較結果：" + equal); // true
            
            // ========== 3. 進階：調用私有方法 ==========
            System.out.println("\n=== 反射調用私有方法演示 ===");
            invokePrivateMethod();
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /** 定義一個包含私有方法的測試類 */
    static class Service {
        private String secret(String prefix, int id) {
            return prefix + "-SECRET-" + id;
        }
    }

    private static void invokePrivateMethod() throws Exception {
        Service service = new Service();
        Class clazz = service.getClass();
        
        // 獲取私有方法
        Method secretMethod = clazz.getDeclaredMethod("secret", String.class, int.class);
        
        // 關鍵：暴力反射打破封裝
        secretMethod.setAccessible(true);
        
        // 調用
        String result = (String) secretMethod.invoke(service, "TOKEN", 100);
        System.out.println("私有方法返回：" + result); // TOKEN-SECRET-100
    }
}

關鍵細節深度解析

1. 參數類型表示

基本類型：int.class / Integer.TYPE、double.class / Double.TYPE 等
引用類型：String.class、Object.class、List.class 等
數組類型：int[].class、String[].class

2. 靜態 vs 非靜態調用差異

// 靜態方法
method.invoke(null, args...);  // 第一參數忽略，傳 null

// 實例方法
method.invoke(instance, args...); // 第一參數必須是目標對象實例

3. 異常處理

invoke() 拋出的 InvocationTargetException 包裝了真實異常，需通過 e.getCause() 獲取：

try {
    method.invoke(obj, args);
} catch (InvocationTargetException e) {
    Throwable realCause = e.getCause(); // 真實業務異常
    // 處理 realCause...
}